Lithium Decreases Glial Fibrillary Acidic Protein in a Mouse Model of Alexander Disease.

Alexander disease is a fatal neurodegenerative disease caused by mutations in the astrocyte intermediate filament glial fibrillary acidic protein (GFAP). The disease is characterized by elevated levels of GFAP and the formation of protein aggregates, known as Rosenthal fibers, within astrocytes. Lithium has previously been shown to decrease protein aggregates by increasing the autophagy pathway for protein degradation. In addition, lithium has also been reported to decrease activation of the transcription factor STAT3, which is a regulator of GFAP transcription and astrogliogenesis. Here we tested whether lithium treatment would decrease levels of GFAP in a mouse model of Alexander disease. Mice with the Gfap-R236H point mutation were fed lithium food pellets for 4 to 8 weeks. Four weeks of treatment with LiCl at 0.5% in food pellets decreased GFAP protein and transcripts in several brain regions, although with mild side effects and some mortality. Extending the duration of treatment to 8 weeks resulted in higher mortality, and again with a decrease in GFAP in the surviving animals. Indicators of autophagy, such as LC3, were not increased, suggesting that lithium may decrease levels of GFAP through other pathways. Lithium reduced the levels of phosphorylated STAT3, suggesting this as one pathway mediating the effects on GFAP. In conclusion, lithium has the potential to decrease GFAP levels in Alexander disease, but with a narrow therapeutic window separating efficacy and toxicity

Computing with bacterial constituents, cells and populations: from bioputing to bactoputing

The relevance of biological materials and processes to computing—aliasbioputing—has been explored for decades. These materials include DNA, RNA and proteins, while the processes include transcription, translation, signal transduction and regulation. Recently, the use of bacteria themselves as living computers has been explored but this use generally falls within the classical paradigm of computing. Computer scientists, however, have a variety of problems to which they seek solutions, while microbiologists are having new insights into the problems bacteria are solving and how they are solving them. Here, we envisage that bacteria might be used for new sorts of computing. These could be based on the capacity of bacteria to grow, move and adapt to a myriad different fickle environments both as individuals and as populations of bacteria plus bacteriophage. New principles might be based on the way that bacteria explore phenotype space via hyperstructure dynamics and the fundamental nature of the cell cycle. This computing might even extend to developing a high level language appropriate to using populations of bacteria and bacteriophage. Here, we offer a speculative tour of what we term bactoputing, namely the use of the natural behaviour of bacteria for calculating

The Interplay between Left Ventricular Deformation, Flow, and Geometry in Aortic Stenosis

International audienc

Mobiliser la notion de résilience : sous quelles conditions ?

International audienceLa résilience est désormais une notion centrale pour la maîtrise des risques. Elle impliquerait un changement de paradigme qui permettrait de dépasser des limites de la prévention des risques. Cette notion est néanmoins récente, englobante et polysémique et certains auteurs pointent des risques et des dérives d’usage. Afin d’en tirer le meilleur parti dans un cadre critique, il convient de circonscrire les conditions de mobilisation de la notion de résilience afin qu’elle apporte une plus-value à la maîtrise des risques. En vue de sa mise en discussion, nous proposons de revenir sur certains éléments de définition, d’articulation avec les notions de robustesse et d’anticipation, et d’autres concepts développés en sciences humaines et sociales, avant d’esquisser quelques perspectives pouvant nourrir un travail d’opérationnalisation

Mobiliser la notion de résilience : sous quelles conditions ?

International audienceLa résilience est désormais une notion centrale pour la maîtrise des risques. Elle impliquerait un changement de paradigme qui permettrait de dépasser des limites de la prévention des risques. Cette notion est néanmoins récente, englobante et polysémique et certains auteurs pointent des risques et des dérives d’usage. Afin d’en tirer le meilleur parti dans un cadre critique, il convient de circonscrire les conditions de mobilisation de la notion de résilience afin qu’elle apporte une plus-value à la maîtrise des risques. En vue de sa mise en discussion, nous proposons de revenir sur certains éléments de définition, d’articulation avec les notions de robustesse et d’anticipation, et d’autres concepts développés en sciences humaines et sociales, avant d’esquisser quelques perspectives pouvant nourrir un travail d’opérationnalisation

Design of a Bio-inspired Optical Compass for Education Purposes

International audienceThis study concerns the development of an optical compass inspired by the celestial compass of the desert ant Cataglyphis. This bioinspired navigational instrument opens up new opportunities for navigation in the absence of GNSS or GSM coverage for locating outdoors. This pedagogical activity, through the design of the instrument, aims at understand different physical phenomena involved in optical heading detection: Rayleigh scattering of sunlight in the sky, polarization of light and measurement of heading from photosensors. The design and the fabrication of an experimental teaching device are both described. Experiments were performed to allow students (2nd year of master in robotics & IoT) to become familiar with bio-inspired engineering applied to optical heading detection. Students used an Arduino board (8-bit architecture) to address issues related to the real-time processing of microcontroller with limited computational capabilities. Finally, examples of measurements made by students are presented to demonstrate the pedagogical use of such an experimental device for heading measurement in robotics. Our prototype works in the blue visible light and has only 4 photosensors, each one covered with a different orientation of its polarizing filter

Conception et étude d'une boussole céleste bio-inspirée

National audienceCette étude concerne le développement d’une boussole optique inspirée de la boussole céleste de la fourmi du désert Cataglyphis. Cette activité pédagogique vise à comprendre différents phénomènes physiques impliqués dans la détection optique de cap : la diffusion de Rayleigh de la lumière du soleil dans le ciel, la polarisation de la lumière et la mesure du cap à partir de photocapteurs. Nous décrivons ici, de manière successive, la conception puis la réalisation d’un dispositif expérimental d’enseignement utilisé au niveau Master 2 pour permettre aux étudiants de se familiariser avec l’ingénierie bio-inspirée appliquée à la détection optique de cap au moyen d’un capteur non conventionnel. Ce dispositif expérimental a été introduit pour la première fois cette année à des étudiants du Master Ingénierie des Systèmes complexes de l’Université de Toulon et à des étudiants du Master de « Mechanical Engineering » (option Fluide et Structure) de Aix-Marseille Université. Nous avons ensuite mis l’accent sur l’utilisation de carte Arduino pour aborder les problématiques liées au traitement temps réel des cibles du type microcontrôleur ayant des capacités calculatoires limitées. Enfin, des exemples de production et de mesures faites par les étudiants sont présentés pour démontrer l’exploitation pédagogique qui peut être faite d’un tel dispositif expérimental

Conception et étude d'une boussole céleste bio-inspirée pour la robotique

National audienceCette étude concerne le développement d’une boussole optique inspirée de la boussole céleste de la fourmi du désert Cataglyphis à des fins pédagogiques pour la robotique. Cet instrument de navigation bio-inspiré ouvre de nouvelles opportunités pour la navigation en cas d’absence de couverture GNSS (Global Navigation Satellite System) ou GSM (Global System for Mobile communications) pour se localiser à l’extérieur. Dans un premier temps, cette activité pédagogique vise à comprendre différents phénomènes physiques impliqués dans la détection optique de cap : la diffusion de Rayleigh de la lumière du soleil dans le ciel, la polarisation de la lumière, et la mesure du cap à partir de photocapteurs. Ensuite, nous décrivons de manière successive la conception puis la réalisation d’un dispositif expérimental didactisé et présenté pour la première fois à des étudiants de Master 2 pour leurs permettre de se familiariser avec l’ingénierie bio-inspirée appliquée à la détection optique de cap au moyen d’un instrument qualifié de « non conventionnel ». Ce dispositif expérimental a été introduit pour la première fois en 2020 à 7 étudiants du Master Ingénierie des Systèmes complexes de l’Université de Toulon et 3 étudiants du Master de « Mechanical Engineering » (option Fluide et Structure) de l’Université d’Aix-Marseille. Nous avons ensuite mis l’accent sur l’utilisation de carte Arduino (architecture 8 bits) pour aborder les problématiques liées au traitement temps réel de cibles de type microcontrôleur ayant des capacités calculatoires limitées. Enfin, des exemples de production et de mesures faites par les étudiants sont présentés pour démontrer l’exploitation pédagogique qui peut être faite d’un tel dispositif expérimental pour la détection de cap en robo-tique. De manière pratique et parcimonieuse, ce prototype didactisé fonctionne dans le visible (bleu) et comporte seulement 4 photocapteurs, chacun recouvert de filtre polarisant orienté différemment

Design of a Bio-Inspired Optical Compass for Education Purposes

International Conference on Robotics in Education (RIE), ELECTR NETWORK, APR 27-28, 2022International audienceThis study concerns the development of an optical compass inspired by the celestial compass of the desert ant Cataglyphis. This bioinspired navigational instrument opens up new opportunities for navigation in the absence of GNSS or GSM coverage for locating outdoors. This pedagogical activity, through the design of the instrument, aims at understand different physical phenomena involved in optical heading detection: Rayleigh scattering of sunlight in the sky, polarization of light and measurement of heading from photosensors. The design and the fabrication of an experimental teaching device are both described. Experiments were performed to allow students (2nd year of master in robotics & IoT) to become familiar with bio-inspired engineering applied to optical heading detection. Students used an Arduino board (8-bit architecture) to address issues related to the real-time processing of microcontroller with limited computational capabilities. Finally, examples of measurements made by students are presented to demonstrate the pedagogical use of such an experimental device for heading measurement in robotics. Our prototype works in the blue visible light and has only 4 photosensors, each one covered with a different orientation of its polarizing filter

Conception et étude d’une boussole céleste bio-inspirée

National audienceCette étude concerne le développement d’une boussole optique inspirée de la boussole céleste de la fourmi du désert Cataglyphis. Cette activité pédagogique vise à comprendre différents phénomènes physiques impliqués dans la détection optique de cap : la diffusion de Rayleigh de la lumière du soleil dans le ciel, la polarisation de la lumière et la mesure du cap à partir de photocapteurs. Nous décrivons ici, de manière successive, la conception puis la réalisation d'un dispositif expérimental d'enseignement utilisé au niveau Master 2 pour permettre aux étudiants de se familiariser avec l'ingénierie bio-inspirée appliquée à la détection optique de cap au moyen d'un capteur non conventionnel. Ce dispositif expérimental a été introduit pour la première fois cette année à des étudiants du Master Ingénierie des Systèmes complexes de l'Université de Toulon et à des étudiants du Master de « Mechanical Engineering » (option Fluide et Structure) de Aix-Marseille université. Nous avons ensuite mis l'accent sur l'utilisation de carte Arduino pour aborder les problématiques liées au traitement temps réel des cibles du type microcontrôleur ayant des capacités calculatoires limitées. Enfin, des exemples de production et de mesures faites par les étudiants sont présentés pour démontrer l'exploitation pédagogique qui peut être faite d'un tel dispositif expérimental. Mots clés : ingénierie bio-inspirée, pédagogie du biomimétisme, dispositif optique, robotique, vision des insectes